(57)【要約】      （修正有）【課題】アルミニウムやマグネシウム等の原材料を溶解する金属溶解炉から出る排熱を有効に活用するための金属溶解炉の排熱利用装置を提供する。【解決手段】金属溶解炉の排熱用煙道タワーに取り付けられた取付架台１２と、取付架台の上部に進退可能に取り付けられた熱回収槽支持板１３と、熱回収槽支持板に取り付けられ、熱回収配管１５を内蔵した熱回収槽１４と、熱回収槽の端部に取り付けられた排熱ガイド板１６とからなる金属溶解炉の排熱利用装置１１であって、熱回収槽支持板を角度調整機構１２ｃを介して取付架台上に所望の角度に保持するとともに、熱回収槽の端部に取り付けた排熱ガイド板により、金属溶解炉からの排熱を熱回収配管１５を内蔵した熱回収槽内において蓄熱し、これを排熱再利用機器に送り込んで排熱を再利用できるようにした。【選択図】図１
0003229201.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
溶解室および保持室を備えた金属溶解炉と、
前記金属溶解炉の上部に設けた内部に煙道を有する材料供給タワーと、
前記材料供給タワーの上端に取り付けられた取付架台と、
前記取付架台の上部に進退可能に取り付けられた熱回収槽支持板と、
前記熱回収槽支持板に取り付けられ、熱回収配管を内蔵した熱回収槽と、
前記熱回収槽の端部に取り付けられた排熱ガイド板とからなる金属溶解炉の排熱利用装置であって、
前記熱回収槽支持板を角度調整機構を介して前記取付架台上に所望の角度に保持するとともに、前記熱回収槽の端部に取り付けた排熱ガイド板により、前記金属溶解炉からの排熱を前記熱回収配管を内蔵した前記熱回収槽内において蓄熱し、これを排熱再利用機器に送り込んで排熱を再利用できるようにしたことを特徴とする金属溶解炉の排熱利用装置。
【請求項２】
金属溶解炉の排熱用煙道タワーに取り付けられた取付架台と、
前記取付架台の上部に進退可能に取り付けられた熱回収槽支持板と、
前記熱回収槽支持板に取り付けられ、熱回収配管を内蔵した熱回収槽と、
前記熱回収槽の端部に取り付けられた排熱ガイド板とからなる金属溶解炉の排熱利用装置であって、
前記熱回収槽支持板を角度調整機構を介して前記取付架台上に所望の角度に保持するとともに、前記熱回収槽の端部に取り付けた排熱ガイド板により、前記金属溶解炉からの排熱を前記熱回収配管を内蔵した前記熱回収槽内において蓄熱し、これを排熱再利用機器に送り込んで排熱を再利用できるようにしたことを特徴とする金属溶解炉の排熱利用装置。
【請求項３】
前記熱回収配管を内蔵した前記熱回収槽が、蓄熱用の熱媒体を前記熱回収配管内に循環可能としてなることを特徴とする請求項１または２に記載の金属溶解炉の排熱利用装置。
【請求項４】
前記熱回収配管を内蔵した前記熱回収槽が、前記熱回収槽支持板上において前後に進退可能となるよう、前記熱回収槽支持板の後端にネジ式の位置決め調整機構を取り付けてなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の金属溶解炉の排熱利用装置。
【請求項５】
前記熱回収槽に取り付けられた排熱ガイド板が、前記熱回収槽の前記材料供給タワーの排熱放出口側の端部において前後に進退可能となるよう、前記熱回収槽上にネジ式の位置決め調整機構を取り付けてなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の金属溶解炉の排熱利用装置。
【請求項６】
前記熱回収配管が、コイル状の配管を複数並べて前記熱回収槽内に内蔵してあり、蓄熱用の熱媒体を循環可能としてなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の金属溶解炉の排熱利用装置。
【請求項７】
前記熱回収配管が、コイル状の配管をランダムに前記熱回収槽内に内蔵してあり、前記コイル状の配管を適宜位置において前記熱回収槽の外側に複数引き出し、かつ前記コイル状の配管を引き出し位置において連結するとともに、蓄熱用の熱媒体を循環可能としてなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の金属溶解炉の排熱利用装置。
【請求項８】
前記熱回収配管が、配管の表面形状が蛇腹状の凹凸を備えてなることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の金属溶解炉の排熱利用装置。
【請求項９】
前記熱回収槽支持板を前記取付架台上に所望の角度に保持する角度調整機構が、パンタグラフ式角度調整機構であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の金属溶解炉の排熱利用装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、アルミニウムやマグネシウム等の原材料を溶解する金属溶解炉から出る排熱を有効に活用するための金属溶解炉の排熱利用装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来のタワー型金属溶解炉の第１の例を示す縦断面図である。図９において、従来のタワー型金属溶解炉１００として、被溶解材料１０１の投入口１２１をその上部に備えた材料供給タワー１０３と、その垂直下方に位置し、上記材料供給タワー１０３から降下してくる被溶解材料１０１を加熱溶解するための予熱溶解室１０４と、溶解加熱バーナー１０７を備えた溶湯の保持室１０５とから構成されている。このようなタワー型金属溶解炉１００については特許文献１が挙げられる。この例のタワー型金属溶解炉１００において、溶解加熱バーナー１０７や保持用加熱バーナー１０８の、高温の燃焼排ガスの熱エネルギーの有効な熱回収が施されて居らず外気に排出されていた。特開平７−１２６７７０公報（特許文献１）参照。
【０００３】
図１０は、従来の金属溶解炉の第２の例を示す縦断面図である。図１０において、耐火断熱材からなる溶解炉１１１内に保持された黒鉛るつぼ１１２内には溶湯１１３が保持され、前記黒鉛るつぼ１１２を加熱昇温させるための溶解加熱バーナー１１４が、前記溶解炉１１１内の下部に配設されている。１１５は前記黒鉛るつぼ１１２の上部に連結された煙突である。実公昭５５−４７９８号公報（特許文献２）参照。
【０００４】
また、中小規模のダイカスト工場においては、金属溶解炉の排熱の７０％超の熱エネルギーが工場内外において、有効に活用されずに排出されているという事情も存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１２６７７０公報
【特許文献２】実公昭５５−４７９８公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、金属溶解炉の排熱の有効利用を図るために、中小規模の事業者にとっては、特に上述した従来の特許文献１、２のタワー型等の溶解炉において、現有の金属溶解炉の本体というべき保持室の大規模な改修が必要となり、改造期間も長期にわたり、且つ、大きな設備投資が必要であり、大きな負担となり経営を圧迫しかねない。
【０００７】
本考案は、このような課題に鑑みてなされたものであり、中小規模の事業者にとって、図９または図１０に示す従来の（現有の）タワー型溶解炉において、金属溶解炉の煙道となる材料供給タワー上方に改修をなし、熱回収配管を内蔵した熱回収槽を取り付けること、または、該熱回収槽と置換可能な銅管チューブ巻線状組立式熱回収器を取り付けることによって排熱を有効利用し、安価に効率の良い金属溶解炉の排熱利用装置の提供をすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、請求項１の考案は、
溶解室および保持室を備えた金属溶解炉と、
前記金属溶解炉の上部に設けた内部に煙道を有する材料供給タワーと、
前記材料供給タワーの上端に取り付けられた取付架台と、
前記取付架台の上部に進退可能に取り付けられた熱回収槽支持板と、
前記熱回収槽支持板に取り付けられ、熱回収配管を内蔵した熱回収槽と、
前記熱回収槽の前記材料供給タワーの排熱放出口側の端部に取り付けられた排熱ガイド板とからなる金属溶解炉の排熱利用装置であって、
前記熱回収槽支持板を角度調整機構を介して前記取付架台上に所望の角度に保持するとともに、前記熱回収槽の端部に取り付けた排熱ガイド板により、前記金属溶解炉からの排熱を前記熱回収配管を内蔵した前記熱回収槽内において蓄熱し、これを排熱再利用機器に送り込んで排熱を再利用できるようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項２の考案は、
金属溶解炉の排熱用煙道タワーに取り付けられた取付架台と、
前記取付架台の上部に進退可能に取り付けられた熱回収槽支持板と、
前記熱回収槽支持板に取り付けられ、熱回収配管を内蔵した熱回収槽と、
前記熱回収槽の端部に取り付けられた排熱ガイド板とからなる金属溶解炉の排熱利用装置であって、
前記熱回収槽支持板を角度調整機構を介して前記取付架台上に所望の角度に保持するとともに、前記熱回収槽の端部に取り付けた排熱ガイド板により、前記金属溶解炉からの排熱を前記熱回収配管を内蔵した前記熱回収槽内において蓄熱し、これを排熱再利用機器に送り込んで排熱を再利用できるようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
本考案の金属溶解炉の排熱利用装置において、前記熱回収配管を内蔵した前記熱回収槽が、蓄熱用の熱媒体を前記熱回収配管内に循環可能としてなることをも特徴とするものである。
【００１１】
本考案の金属溶解炉の排熱利用装置において、前記熱回収配管を内蔵した前記熱回収槽が、前記熱回収槽支持板上において前後に進退可能となるよう、前記熱回収槽支持板の後端にネジ式の位置決め調整機構を取り付けてなることをも特徴とするものである。
【００１２】
本考案の金属溶解炉の排熱利用装置において、前記熱回収槽に取り付けられた排熱ガイド板が、前記熱回収槽の前記材料供給タワーの排熱放出口側の端部において前後に進退可能となるよう、前記熱回収槽上にネジ式の位置決め調整機構を取り付けてなることをも特徴とするものである。
【００１３】
本考案の金属溶解炉の排熱利用装置において、前記熱回収配管が、コイル状の配管を複数並べて前記熱回収槽内に内蔵してあり、蓄熱用の熱媒体を循環可能としてなることをも特徴とするものである。
【００１４】
本考案の金属溶解炉の排熱利用装置において、前記熱回収配管が、コイル状の配管をランダムに前記熱回収槽内に内蔵してあり、前記コイル状の配管を適宜位置において前記熱回収槽の外側に複数引き出し、かつ前記コイル状の配管を引き出し位置において連結するとともに、蓄熱用の熱媒体を循環可能としてなることをも特徴とするものである。
【００１５】
本考案の金属溶解炉の排熱利用装置において、前記熱回収配管が、配管の表面形状が蛇腹状の凹凸を備えてなることをも特徴とするものである。
【００１６】
本考案の金属溶解炉の排熱利用装置において、前記熱回収槽支持板を前記取付架台上に所望の角度に保持する角度調整機構が、パンタグラフ式角度調整機構であることをも特徴とするものである。
【考案の効果】
【００１７】
本考案の請求項１または請求項２に記載の金属溶解炉の排熱利用装置によれば、金属溶解炉から発生した排熱を熱回収槽内に導入して効率よく蓄熱することができるとともに、現有の金属溶解炉をそのまま利用しつつ、その上部に設けた材料投入タワーの上方に簡易的な改修を施すだけでよいので、低コストで実施することができる。また、請求項３に記載の金属溶解炉の排熱利用装置によれば、熱回収配管内に蓄熱用の熱媒体を用いることで蓄熱性能を向上させることができる。
【００１８】
さらに、請求項４に記載の金属溶解炉の排熱利用装置によれば、熱回収槽を材料投入タワーの排熱放出口に対して前後に進退可能とすることにより、本考案を適用・実施する金属溶解炉の形状、環境を問わず、排熱を効率よく熱回収槽内に導入し蓄熱することができる。また、請求項５に記載の金属溶解炉の排熱利用装置によれば、熱回収槽の端部に取り付けた排熱ガイド板を材料供給タワーの排熱放出口に対して前後に進退可能とすることにより、熱回収槽の位置決めとともに、または熱回収槽の位置決め後の微調整として排熱ガイド板の位置決めをすることで、排熱を効率よく熱回収槽内に導入することができる。
【００１９】
請求項６に記載の金属溶解炉の排熱利用装置によれば、熱回収配管が、コイル状の配管を複数並べて熱回収槽内に内蔵してあり、熱回収配管内に蓄熱用の熱媒体を循環可能としてあるので、熱回収槽内に導入された排熱を熱回収して、効率よく蓄熱することができる。また、請求項７に記載の金属溶解炉の排熱利用装置によれば、前記熱回収配管が、コイル状の配管をランダムに前記熱回収槽内に内蔵してあり、前記コイル状の配管を適宜位置において前記熱回収槽の外側に複数引き出し、かつ前記コイル状の配管を引き出し位置において連結するとともに、蓄熱用の熱媒体を循環可能としてあるので、複数の熱回収配管を連結した長尺の熱回収配管を熱回収槽内に内蔵することで蓄熱性能を向上させることができるとともに、熱回収槽内に内蔵された熱回収配管の保守に際しては、熱回収槽の外側に引き出された熱回収配管どうしの連結を解除して一区間ごとに熱回収配管の点検・修理等を行うことができ、非常に効率よく保守することもできる。
【００２０】
さらに、請求項８に記載の金属溶解炉の排熱利用装置によれば、熱回収配管が、配管の表面形状が蛇腹状の凹凸を備えてあるので、熱回収槽内に導入された排熱と接触する表面積が増えて十分な熱回収をすることができる。請求項９に記載の金属溶解炉の排熱利用装置によれば、熱回収槽支持板を取付架台上に所望の角度に保持する角度調整機構をパンタグラフ式角度調整機構としてあるので、排熱を熱回収槽内に十分に導入することができるように、あるいは現有の金属溶解炉が設置された環境に適用できるように、熱回収槽を任意の角度に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本考案の金属溶解炉の排熱利用装置の第１実施例を示す概略要部拡大図である。
【図２】熱回収槽の概略正面図である。
【図３】その概略斜視図である。
【図４】内蔵された熱回収配管の表面形状が蛇腹状の凹凸を備えた状態の熱回収槽の概略正面図である。
【図５】本考案の金属溶解炉の排熱利用装置の熱回収槽の第２実施例を示す概略要部平面図である。
【図６】その概略正面図である。
【図７】その概略側面図である。
【図８】第２実施例の熱回収槽を金属溶解炉の排熱利用装置に適用した状態を示す概略要部拡大図である。
【図９】従来のタワー型金属溶解炉の第１の例を示す縦断面図である。
【図１０】従来のタワー型金属溶解炉の第２の例を示す縦断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２２】
以下、本考案の実施の形態について、図面に従って詳細に説明する。
図１は、本考案の金属溶解炉の排熱利用装置の第１実施例を示す要部拡大図である。図において、本考案の金属溶解炉の排熱利用装置１１は、図８に示す従来のタワー型金属溶解炉１００に適用することができ、この従来のタワー型金属溶解炉１００は、主に金型鋳造工場において用いられる装置である。前記タワー型溶解炉１００は、被溶解材料１０１の投入口１２１をその上部に備えた材料供給タワー１０３を備えている。
【００２３】
前記被溶解材料１０１は、材料投入装置１０１ａから前記投入口１２１に設けた溶解材料投入シュート１２１ａを介して前記投入口１２１から材料供給タワー１０３内へ投入される。ここで投入される被溶解材料１０１としては、アルミニウム・亜鉛・マグネシウム・銅等の非鉄金属の合金が挙げられる。
前記溶解材料投入シュート１２１ａを介して前記投入口１２１から前記材料供給タワー１０３内に投入された前記被溶解材料１０１は、前記材料供給タワー１０３内を降下して、図８に示す予熱溶解室１０４において加熱溶解され、保持室１０５において溶湯１０６として一時貯留される。このとき、溶解加熱バーナー１０７や保持用加熱バーナー１０８、溶湯１０６から放出される高温の燃焼排ガスＧは、前記材料供給タワー１０３が煙道として機能することにより、前記材料供給タワー１０３内を上昇して前記投入口１２１から金属溶解炉１００外へ排出される。なお、本実施例においては、前記材料供給タワー１０３が煙道として前記燃焼排ガスＧの経路としてあるが、もちろんこのような構成に限られるものではなく、燃焼排ガスＧの煙道を別途設けてもよい。
【００２４】
前記材料供給タワー１０３の上端には取付架台１２が取り付けられ、該取付架台１２の上部には熱回収槽支持板１３が前記材料供給タワー１０３の被溶解材料１０１の投入口１２１に対して前後に進退可能に取り付けられている。なお、金属溶解炉１００が前記材料供給タワー１０３とは別に排熱用煙道タワー（図示せず）を有している場合は、該排熱用煙道タワーの近傍に前記取付架台１２を取り付ければよい。
【００２５】
前記熱回収槽支持板１３は、前記材料供給タワー１０３の投入口１２１近傍に設置された前記取付架台１２上に、回転軸１２ａを介して軸着保持されている。前記熱回収槽支持板１３の角度調整は、前記取付架台１２の上面延長部１２ｂに設置した角度調整機構１２ｃにより行い、前記金属溶解炉１００のサイズ等の設置環境に応じて、効率のよい熱回収が可能となる角度とすることができる。前記角度調整機構１２ｃとしては、パンタグラフ式昇降機１２ｄが挙げられる。もちろん、前記熱回収槽支持板１３を所望の角度とすることができる機能を備えていれば、これに限られるものではない。
また、前記熱回収槽支持板１３の後端には、前記熱回収槽１４が前記材料供給タワー１０３の投入口１２１に対して前後に進退可能となるよう、ネジ式の位置決め調整機構１３ａを設けてある。
【００２６】
前記熱回収槽１４は、前記熱回収槽支持板１３上において、前記熱回収槽支持板１３の後端に設けたネジ式の位置決め調整機構１３ａを介して、前記材料供給タワー１０３の投入口１２１に対して前後に進退可能に搭載される。
また、前記熱回収槽１４は、中空内部に前記熱回収配管１５を内蔵してあり、前記熱回収槽１４上に取り付けた排熱ガイド板１６により前記熱回収槽１４内に誘導された燃焼排ガスＧが前記熱回収配管１５を十分に加熱することができるようになっている。前記熱回収槽１４としては、既存の金属製ドラム缶を用いることができる。
【００２７】
前記熱回収配管１５は、上述の通り前記熱回収槽１４内に内蔵されており、前記排熱ガイド板１６により前記熱回収槽１４内に誘導された燃焼排ガスＧによって加熱されることで前記燃焼排ガスＧから熱回収を行うとともに、前記熱回収配管１５内を循環する蓄熱用の熱媒体Ｈ（後述の図２に図示）が効率よく蓄熱することができるようになっている。
また、前記熱回収槽１４内に内蔵された前記熱回収配管１５は、コイル状の配管を複数並べて配設されており、前記熱回収槽１４内に誘導された燃焼排ガスＧから効率よく熱回収することができるようにしてある。主に小規模企業等で用いられる既存の金属溶解炉であれば、前記熱回収配管１５の長さは８０ｍ程度で十分な熱回収が可能である。もちろん、前記熱回収配管１５の長さは、回収した熱エネルギーに用途に応じて適宜選択可能であることはいうまでもない。
【００２８】
前記熱回収配管１５内を循環する蓄熱用の熱媒体Ｈとしては、例えば水道水や脱イオン水等の純水からなる熱媒水、その他熱媒油が挙げられ、回収した熱エネルギーの用途により適宜選択可能である。前記熱回収配管１５を循環する前記蓄熱用の熱媒体Ｈに蓄熱された熱エネルギーは、排熱利用対象に直接利用する方法のほか、前記熱回収配管１５と接続された熱交換器（図示せず）を用いて回収して適宜用途に使用することもできる。前記熱交換器としては、例えば温水回収器を用いた熱エネルギーの温水回収が挙げられ、寒冷期の農業用ビニールハウスの暖房に用いることもできるのである。
【００２９】
前記排熱ガイド板１６は、前記熱回収槽１４上において、ネジ式の位置決め調整機構１４ａにより、前記材料供給タワー１０３の投入口１２１に対して前後に進退可能に取り付けてある。この排熱ガイド板１６の位置決め調整と、上述の前記熱回収槽支持板１３の角度調整、前記熱回収槽１４の位置決め調整を組み合わせて用いることにより、本考案を適用する金属溶解炉のサイズ・形状を問わず、前記燃焼排ガスＧを効率よく熱回収槽１４内に誘導することができるようになっている。
【００３０】
図２および図３は、前記熱回収配管１５を内蔵した前記熱回収槽１４の別の実施例の概略正面図および概略斜視図である。図において、前記熱回収配管１５は、コイル状の配管をランダムに前記熱回収槽１４内に内蔵してある。このように、前記熱回収槽１４の中空内部を前記熱回収配管１５によってランダムに十分埋め尽くすことにより、前記熱回収槽１４内に誘導された前記燃焼排ガスＧと前記熱回収配管１５との接触表面積を十分に確保することができ、前記燃焼排ガスＧから効率よく熱回収をすることができるようにしてある。
なお、前記熱回収配管１５は、コイル状の配管を適宜位置において前記熱回収槽１４の外側に複数の所定の引き出し位置１４ｂからそれぞれ引き出し、かつ前記コイル状の配管を各引き出し位置１４ｂにおいて連結するとともに、連結されたコイル状の配管からなる前記熱回収配管１５内を前記蓄熱用の熱媒体Ｈが循環可能としてある。
【００３１】
前記熱回収槽１４および熱回収配管１５をこのような構成とすることで、複数のコイル状の配管を連結した長尺の前記熱回収配管１５を前記熱回収槽１４内に内蔵して熱回収性能および蓄熱性能を向上させることができる。また、前記各引き出し位置１４ｂにおいて各コイル状の配管の連結を解除してコイル状の配管ごとにメンテナンスを行うことができるとともに、前記各引き出し位置１４ｂの任意の位置において、例えば前記熱回収槽１４外の排熱利用装置（図示せず）または熱回収器（図示せず）への熱エネルギーの出力を行うこともできるようにしてある。
図４は、前記熱回収配管１５の配管表面に蛇腹状の凹凸形状を設けた実施例を示す概略正面図である。このように、前記熱回収配管１５の配管表面に蛇腹状の凹凸形状を設けることにより、前記燃焼排ガスＧとの接触表面積をさらに増やして熱回収効率を向上させることもできる。
【００３２】
図５ないし図７は、本考案の金属溶解炉の排熱利用装置の熱回収槽の第２実施例を示し、前記熱回収槽１４および該熱回収槽１４に内蔵された前記熱回収配管１５と置換可能な銅管チューブ巻線状組立式熱回収器の、それぞれ概略平面図、概略正面図、概略側面図である。
図において、前記銅管チューブ巻線状組立式熱回収器２１は、複数の並列に配設された巻線状銅管チューブ２２と、前記巻線状銅管チューブ２２が収納された枠体２３とからなり、回収した熱エネルギー用途や設置環境に応じて該枠体２３を１個、もしくは熱回収効率を向上させることを目的として２個以上組付けた状態で用いることができる。本実施例では、５本の前記巻線状銅管チューブ２２を連結してあるが、用途に応じて適宜巻線状銅管チューブ２２の連結本数を調整することもできる。
【００３３】
前記金属溶解炉１００から排熱された燃焼排ガスＧの経路上に前記銅管チューブ巻線状組立式熱回収器２１を設置する際は、前記枠体２３により形成される枠体中空部２３ａを前記燃焼排ガスＧが通過するように、前記枠体２３を用途に応じて１個または２個以上組付けて設置する。こうすることにより、前記燃焼排ガスＧが前記枠体２３の枠体中空部２３ａを通過する際に前記巻線状銅管チューブ２２を加熱して、前記巻線状銅管チューブ２２が熱回収することができる。
もちろん、前記巻線状銅管チューブ２２内には、前記蓄熱用の熱媒体Ｈを循環させておくことができ、熱回収された熱エネルギーの蓄熱が可能となっている。
また、前記銅管チューブ巻線状組立式熱回収器２１は、前記熱回収槽１４と置換可能であり、本考案の実施コスト、設置環境や用途等の事情により、適宜前記熱回収槽１４と前記銅管チューブ巻線状組立式熱回収器２１から適宜選択して適用可能となっている。
【００３４】
図８は、上述の熱回収槽の第２実施例を本考案の金属溶解炉の排熱利用装置に適用した状態を示す概略要部拡大図である。
図において、本考案の金属溶解炉の排熱利用装置３１は、図９または図１０に示す従来のタワー型金属溶解炉１００，１０１等に適用することができ、溶解炉から排熱される燃焼排ガスＧの経路となる排熱用煙道タワー１３１の排熱口１３１ａ近傍において適用される。
前記排熱用煙道タワー１３１の排熱口１３１ａの近傍には取付架台３２が取り付けられ、該取付架台３２の上部には熱回収槽支持板３３が前記排熱用煙道タワー１３１の排熱口１３１ａに対して前後に進退可能に取り付けられている。
【００３５】
前記熱回収槽支持板３３は、前記排熱用煙道タワー１３１の排熱口１３１ａ近傍に設置された前記取付架台３２上に、角度調整兼位置決め調整機構３７を介して取り付けられている。本実施例では、角度調整兼位置決め調整機構３７として、複数の係止孔３７ｃを備えた位置決め調整部材３７ａ，ｂを用いており、該複数の係止孔３７ｃから適宜選択をして角度調整及び位置決め調整を行うことができるようにしてある。
【００３６】
前記熱回収槽３４は、前記熱回収槽支持板３３上に搭載されており、前記熱回収槽支持板３３と一体として、前記角度調整兼位置決め調整機構３７を介して、前記排熱用煙道タワー１３１の排熱口１３１ａに対して前後に進退可能としてある。
また、前記熱回収槽３４は、直列に接続された複数の前記銅管チューブ巻線状組立式熱回収器２１から構成されており、該複数の銅管チューブ巻線状組立式熱回収器２１の前記枠体中空部２３ａ内に複数の前記巻線状銅管チューブ２２を内蔵してある。前記排熱用煙道タワー１３１の排熱口１３１ａから排出された燃焼排ガスＧは、前記熱回収槽３４上に取り付けた排熱ガイド板３６により前記熱回収槽３４内に誘導されて前記巻線状銅管チューブ２２を加熱する。このとき、前記熱回収槽３４を構成する各銅管チューブ巻線状組立式熱回収器２１の前記枠体中空部２３ａが直列に接続されているため、前記燃焼排ガスＧが前記枠体中空部２３ａ内の隅々まで行き渡ることにより、前記巻線状銅管チューブ２２を十分に加熱することができるようにしてある。
【００３７】
前記熱回収槽３４に内蔵された巻線状銅管チューブ２２は、前記排熱ガイド板３６により前記熱回収槽３４内に誘導された燃焼排ガスＧによって加熱されることで前記燃焼排ガスＧから熱回収を行うとともに、前記巻線状銅管チューブ２２内を循環する蓄熱用の熱媒体Ｈが効率よく蓄熱することができるようになっている。
前記排熱ガイド板３６は、前記熱回収槽３４上に取り付けられ、前記排熱用煙道タワー１３１の排熱口１３ａから排熱された燃焼排ガスＧを前記熱回収槽３４内に誘導することができるようにしてある。
【００３８】
前記巻線状銅管チューブ２２内を循環する蓄熱用の熱媒体Ｈとしては、例えば水道水や脱イオン水等の純水からなる熱媒水、その他熱媒油が挙げられ、回収した熱エネルギーの用途により適宜選択可能である。前記巻線状銅管チューブ２２を循環する前記蓄熱用の熱媒体Ｈに蓄熱された熱エネルギーは、排熱利用対象に直接利用する方法のほか、前記巻線状銅管チューブ２２と接続された熱交換器（図示せず）を用いて回収して適宜用途に使用することもできる。前記熱交換器としては、例えば温水回収器を用いた熱エネルギーの温水回収が挙げられ、寒冷期の農業用ビニールハウスの暖房に用いることもできるのである。
【００３９】
なお、図８において、前記熱回収槽支持板３３、熱回収槽３４および前記排熱ガイド板３６を、前記排熱用煙道タワー１３１に対して直立より若干の傾斜をつけてあるが、これは高温の燃焼排ガスＧの前記排熱用煙道タワー１３１の排熱口１３１ａからの排出方向に沿うことによる、燃焼排ガスＧの前記熱回収槽３４内への効率的な誘導を実現するためである。すなわち、燃焼排ガスＧの前記排熱用煙道タワー１３１の排熱口１３１ａからの排出方向と前記熱回収槽３４の向きのなす角度を小さくすることにより、燃焼排ガスＧが前記排熱ガイド板３６に衝突した際の周囲への分散によるロスを低減させることができ、前記燃焼排ガスＧを効率的に前記熱回収槽３４内へ誘導することができるのである。
このとき、前記熱回収槽３４を構成する各銅管チューブ巻線状組立式熱回収器２１の前記枠体２３には温度差により生じる水の排水ドレン（図示せず）を設けてあり、前記熱回収槽３４内に生じた水が前記排熱用煙道タワー１３１内へ流入することを防ぐようにしてある。このようにすることで、前記排熱用煙道タワー１３１内への水の流入による爆発等の事故・金属溶解炉の損傷を防ぐことができるのである。
【００４０】
本考案の金属溶解炉の排熱利用装置１１における、熱回収および蓄熱方法の一例は次のとおりである。
（１）被溶解材料１０１を金属溶解炉１００の材料投入タワー１０３から金属溶解炉１００内に投入する。
（２）前記被溶解材料１０１は前記金属溶解炉１００内においてバーナー１０７等により加熱され溶融する。
（３）その際に発生した燃焼排ガスＧが、前記金属溶解炉１００の煙道をなす前記材料投入タワー１０３から炉外に排出される。
（４）炉外に排出された燃焼排ガスＧを、排熱ガイド板１６により前記熱回収槽１４内または前記銅管チューブ巻線状組立式熱回収器２１の前記枠体中空部２３ａ内に誘導する。
（５）前記燃焼排ガスＧにより、前記熱回収槽１４内の熱回収配管１５または前記銅管チューブ巻線状組立式熱回収器２１の前記枠体２３内の巻線状銅管チューブ２２が加熱される。
（６）前記熱回収配管１５内または巻線状銅管チューブ２２内を循環する蓄熱用の熱媒体Ｈが蓄熱する。
（７）蓄熱された前記蓄熱用の熱媒体Ｈをそのまま排熱利用対象において利活用する。または蓄熱用の熱媒体Ｈに蓄熱された熱エネルギーをさらに温水回収器を用いて温水回収して排熱利用対象において利活用する。
このようにして回収された熱エネルギーの利活用方法については、次の方法が挙げられる。
（ａ）蓄熱用の熱媒体Ｈに蓄熱された熱エネルギーを温水回収器で温水回収して、浴場等で温泉水として活用する方法や温水プールとして活用する方法
（ｂ）蓄熱された蓄熱用の熱媒体Ｈ、または温水回収器を用いて温水回収された温水を、農業用ハウス等の室内配管等に循環させて、温熱風として室内保温に活用する方法。
（ｃ）蓄熱された蓄熱用の熱媒体Ｊ、または温水回収器を用いて温水回収された温水を、農地の地中配管内または地上配管内に循環させて植物栽培に活用する方法。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
上述したところでは、現有の金属溶解炉に本考案の金属溶解炉の排熱利用装置を用いて、安価で効率よく排熱を有効利用することができる例について説明したが、もちろん、金属溶解炉のみならず、排熱が発生するその他の燃焼装置においても適用可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４２】
１１  金属溶解炉の排熱利用装置
１２  取付架台
１２ａ  回転軸
１２ｂ  上面延長部
１２ｃ  角度調整機構
１２ｄ  パンタグラフ式昇降機
１３  熱回収槽支持板
１３ａ  ネジ式の位置決め調整機構
１４  熱回収槽
１４ａ  ネジ式の位置決め調整機構
１４ｂ  引き出し位置
１５  熱回収配管
１６  排熱ガイド板
２１  銅管チューブ巻線状組立式熱回収器
２２  巻線状銅管チューブ
２３  枠体
２３ａ  枠体中空部
３１  金属溶解炉の排熱利用装置
３２  取付架台
３３  熱回収槽支持板
３４  熱回収槽
３６  排熱ガイド板
３７  角度調整兼位置決め調整機構
３７ａ，ｂ  位置決め調整部材
３７ｃ  係止孔
１００  タワー型金属溶解炉
１０１  被溶解材料
１０１ａ  材料投入装置
１０３  材料供給タワー
１０４  予熱溶解室
１０５  保持室
１０６  溶湯
１０７  溶解加熱バーナー
１０８  保持用加熱バーナー
１１１  溶解炉
１１２  黒鉛るつぼ
１１３  溶湯
１１４  溶解加熱バーナー
１１５  煙突
１２１  投入口
１２１ａ  溶解材料投入シュート
１３１  排熱用煙道タワー
１３１ａ  排熱口
Ｇ  燃焼排ガス
Ｈ  蓄熱用の熱媒体
【図１】
0003229201.tif 000003
【図２】
0003229201.tif 000004
【図３】
0003229201.tif 000005
【図４】
0003229201.tif 000006
【図５】
0003229201.tif 000007
【図６】
0003229201.tif 000008
【図７】
0003229201.tif 000009
【図８】
0003229201.tif 000010
【図９】
0003229201.tif 000011
【図１０】
0003229201.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月25日(2020.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記熱回収槽に取り付けられた排熱ガイド板が、前記熱回収槽の前記材料供給タワーの排熱放出口側の端部において前後に進退可能となるよう、前記熱回収槽上にネジ式の位置決め調整機構を取り付けてなることを特徴とする請求項１に記載の金属溶解炉の排熱利用装置。